Οσμή χλωροφόρμιο σαν οσμή γλυκό διμεθυλικό DME χρησιμοποιείται στην περιποίηση μαλλιών, περιποίησης δέρματος

Σύνοψη

Μοριακός τύπος: CH3OCH3, DME Είναι παράγωγο της συμπύκνωσης αφυδάτωσης δύο μορίων μεθανόλης.Είναι σημαντικό οργανικό χημικό προϊόν και χημικό ενδιάμεσο προϊόν..

Ιδιότητες

Το DME είναι πολύ σταθερό στον αέρα, μη διαβρωτικό, ελαφρώς τοξικό και μη καρκινογόνο.

Ως σημαντικό χημικό ενδιάμεσο, το DME υποβάλλεται σε αντίδραση αλκυλίωσης με βενζόλιο παρουσία καταλύτη.Οι αντιδράσεις ομολόγησης μπορούν επίσης να παράγουν αιθυλοαστέτη και ανυδρίδιο οξικούΑντιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγει μεθοξυακετικό οξύ.Αντιδρά με υδροκυάνιο για την παραγωγή ακετονιτρίλης.

Προετοιμασία

Στο εργαστήριο χρησιμοποιείται γενικά το ορθοφόρμα τριμεθυλίου, το οποίο παρασκευάζεται με χρήση χλωριούχου σιδήρου ως καταλύτη.Το DME υψηλής καθαρότητας παρασκευάζεται με τη μέθοδο σύνθεσης Williamson χρησιμοποιώντας ιωδομεθάνιο και μεθοξείδιο του νατρίουΟι συνθήκες αντίδρασης είναι σκληρές και πρέπει να αντιδρούνται σε άνυδρες συνθήκες.

Στη βιομηχανία, το DME απομακρύνθηκε και ανακτηθή αρχικά από τα υποπροϊόντα της σύνθεσης μεθανόλης.οι μέθοδοι παραγωγής του DME περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο δύο σταδίων (αποξυδάτωση μεθανόλης σε DME) και τη μέθοδο ενός σταδίου (το σύνθετο αέριο συνθέτει απευθείας το DME)Επιπλέον, υπάρχουν μέθοδοι παρασκευής DME από διοξείδιο του άνθρακα και βιομάζα.

Μέθοδοι σύνθεσης της DME

Οι μέθοδοι σύνθεσης του DME περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο ενός βήματος και τη μέθοδο δύο βημάτων.

Μέθοδος ενός βήματος

Η μέθοδος ενός σταδίου περιλαμβάνει την άμεση σύνθεση του DME από το φυσικό αέριο πρώτης ύλης σε ένα μόνο βήμα.Η μέθοδος αυτή ολοκληρώνει ταυτόχρονα τις δύο διαδικασίες αντίδρασης της σύνθεσης της μεθανόλης και της αφυδάτωσης της μεθανόλης υπό την δράση ενός ειδικού καταλύτη., δημιουργώντας άμεσα DME.

1. Αρχή αντίδρασης:
   • Σύνθεση μεθανόλης: CO + 2H2 → CH3OH
   • Αποξυδάτωση μεθανόλης: 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
     Αυτές οι δύο αντιδράσεις μπορούν να συμβούν ταυτόχρονα σε έναν αντιδραστήρα, παράγοντας DME και μια μικρή ποσότητα υποπροϊόντων.
2. Καταλύτης:
   • Η μέθοδος ενός βήματος χρησιμοποιεί συνήθως έναν διλειτουργικό καταλύτη, ο οποίος είναι φυσικά αναμεμειγμένος από δύο τύπους καταλύτη.BASFS3-85Ο άλλος τύπος είναι ένας καταλύτης αφυδάτωσης μεθανόλης, όπως αλουμίνη, πορώδες SiO2-Al2O3, ζεόλιθος τύπου Y, ζεόλιθος ZSM-5, μορντινίτης κλπ.
3. Συνθήκες αντίδρασης:
   • Η θερμοκρασία αντίδρασης είναι συνήθως μεταξύ 280 ~ 340 °C.
   • Η πίεση αντίδρασης είναι στην περιοχή των 0,5 έως 0,8 MPa ή υψηλότερη (π.χ. 4,2 MPa στη διαδικασία Topsøe).
4. Χαρακτηριστικά διαδικασίας:
   • Η ροή της διαδικασίας είναι σύντομη, με λιγότερες επενδύσεις εξοπλισμού και χαμηλότερα λειτουργικά έξοδα.
   • Η ποιότητα του προϊόντος είναι υψηλή, με επιλεκτικότητα DME μεγαλύτερη από 98%.
   • Ωστόσο, η ενιαία σύνθεση του DME περιλαμβάνει σχετικά περίπλοκη τεχνολογία και έχει υψηλές απαιτήσεις για καταλύτες και αντιδραστήρες.
5. Αντιπροσωπευτικές διαδικασίες:
   • Δανική διαδικασία Topsøe: Χρησιμοποιεί πολυ-σταθμικό αντιδραστήρα με ψύξη μεταξύ σταδίων και ο καταλύτης είναι ένας μικτός διλειτουργικός καταλύτης για τη σύνθεση μεθανόλης και αφυδάτωση σε DME.
   • Η διαδικασία των αμερικανικών προϊόντων αέρα: Αναπτύχθηκε η διαδικασία LPDMETM υγρής φάσης, χρησιμοποιώντας έναν αντιδραστήρα στήλης φυσαλίδων λιπασμάτων με λεπτά σωματίδια καταλύτη που σχηματίζουν λιπασμό με αδρανές ορυκτό λάδι.
   • Ιαπωνική διαδικασία NKK: υιοθετεί επίσης τη μέθοδο DME υγρής φάσης.

Μέθοδος Δύο Βημάτων

Η μέθοδος των δύο σταδίων περιλαμβάνει πρώτα τη σύνθεση μεθανόλης από αέριο σύνθεσης και στη συνέχεια την αφυδάτωσή του για την παραγωγή DME.

1. Σύνθεση μεθανόλης:
   • Το αέριο πρώτης ύλης υποβάλλεται σε σύνθεση μεθανόλης παρουσία καταλύτη σύνθεσης μεθανόλης, παράγοντας μεθανόλη.
2. Αποξυδάτωση με μεθανόλη:
   • Η μεθανόλη υποβάλλεται σε αφυδάτωση παρουσία καταλύτη αφυδάτωσης μεθανόλης, δημιουργώντας DME.
3. Καταλύτης:
   • Ο καταλύτης σύνθεσης μεθανόλης είναι ο ίδιος με αυτόν της μεθόδου ενός βήματος.
   • Στη μέθοδο της αέριας φάσης για την αφυδάτωση μεθανόλης, χρησιμοποιούνται συνήθως καταλύτες στερεών οξέων, όπως ζεόλιτος ZSM-5.χρησιμοποιούνται καταλύτες υγρών οξέων όπως συμπυκνωμένο θειικό οξύ (αλλά η μέθοδος αυτή έχει σταδιακά καταργηθεί λόγω ζητημάτων ρύπανσης του περιβάλλοντος).
4. Συνθήκες αντίδρασης:
   • Η σύνθεση μεθανόλης συνήθως συμβαίνει σε υψηλότερες πιέσεις και θερμοκρασίες.
   • Η θερμοκρασία και η πίεση για την αφυδάτωση μεθανόλης εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο καταλύτη και τις συνθήκες της διαδικασίας.
5. Χαρακτηριστικά διαδικασίας:
   • Η σύνθεση σε δύο στάδια του DME περιλαμβάνει σχετικά ώριμη τεχνολογία και απλή λειτουργία.
   • Η καθαρότητα του προϊόντος είναι υψηλή, με καλή επιλεκτικότητα DME.
   • Ωστόσο, η διαδικασία παραγωγής είναι μεγαλύτερη, με μεγαλύτερες επενδύσεις σε εξοπλισμό και επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις των τιμών της αγοράς μεθανόλης.
6. Αντιπροσωπευτικές διαδικασίες:
   • Μέθοδος αέριας φάσης: Χρησιμοποιεί στερεούς καταλύτες οξέων όπως ζεόλιτος ZSM-5 σε αντιδραστήρα σταθερής βάσης για αφυδάτωση μεθανόλης.
   • Μέθοδος υγρής φάσης (μέθοδος θειικού οξέος): Χρησιμοποιεί συμπυκνωμένο θειικό οξύ ως καταλύτη για την αφυδάτωση της μεθανόλης στη υγρή φάση (αλλά έχει σταδιακά καταργηθεί).